专利名称：一套低压中功率电力变流器出厂例行功率考核试验平台的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及变流器，特别是一种低压中功率电力变流器出厂例行功率考核试验平台。
背景技术：
电力变流器是一种基于功率半导体的电力设备，通过控制电力半导体器件的通断来改变电压、电流、频率和(或)电源相数中一个或几个参数的电能控制设备。把工频交流电(50Hz或60Hz)变换成各种频率的交流电源进行输出，以实现对电机变速运行的控制，其中控制系统完成对主电路的变流控制，整流电路将交流电变换成直流电，直流中间电路对整流电路的输出进行平波和滤波，逆变电路将直流电再逆变成交流电。随着我国变流技术的飞速发展，变流器在高压输电、工业变传动、电力牵引等领域的应用普及率已经越来越广；其种类越来越多，功率也越来越大，目前行业中兆瓦级的变流器已经很常见。变流器出厂例行功率考核分为电流功率考核和电压功率考核两项内容。电流功率考核主要是对变流器的主电路通一定时间的大电流(一般是额定电流)，用以验证变流器(特别是大功率变流器)在通以大电流工作情况下的电流输出是否稳定以及温升情况是否稳定。电压功率考核主要是对变流器的主电路通一定时间的高电压(一般是额定电压)，用以验证变流器(特别是大功率变流器)在通以高电压工作情况下变流器各功率部件的耐受电压能力，以及产品内部各部件间的电气绝缘性能等。为了确保产品出厂后质量和性能的稳定，制造商一般都需要对变流器进行一定时间的电流和电压功率考核测试；而市场上针对变流器的例行功率考核测试系统的搭建方式却不尽相同。究其根源，很大一部分原因是由于变流器功率考核测试耗电功率大(有的甚至与变流器的额定功率等大)，如果采用阻感负载作为大功率考核负载(有的甚至是满功率考核)，其发热量和电能的浪费可想而知；如果采用背靠背电机对拖回馈负载考核系统，其搭建和维护成本相当的昂贵。目前行业中通用的背靠背对拖电机负载例行功率考核试验系统(如图1所示)存在的主要问题是测试系统搭建成本昂贵，检修和保养复杂、成本高且通用性差。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种低压中功率电力变流器出厂例行功率考核试验平台，提高测试系统的通用性，从而节约成本。为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是一种低压中功率电力变流器出厂例行功率考核试验平台，包括电源和与电源连接的调压器，所述调压器连接有三路输出，第一路输出包括依次连接的低压大电流变压器、第一被试变流器、分流器；第二路输出和第三路输出共用依次连接的整流变压器、整流变压器档位切换柜；所述第二路输出还包括依次连接的第二被试变流器、第一阻感负载；所述第三路输出还包括依次连接的整流电源柜、整流电源输出串并联切换柜、直流高速开关柜、第三被试变流器、第二阻感负载；所述第一路输出的低压大电流变压器并接入调压器和整流电源输入输出柜之间；所述第二被试变流器、所述整流电源柜均与所述整流变压器档位切换柜连接。作为优选方案，所述分流器为微阻抗大电流直流负载；所述第一阻感负载为高阻抗小电流交流负载；所述第二阻感负载为微阻抗大电流交流负载。作为优选方案，所述第二被试变流器与第一阻感负载之间、第三被试变流器与第二阻感负载之间均接有负载接线柜。作为优选方案，所述整流变压器每相有四个出头；所述整流变压器档位切换柜内集成有两个结构相同的档位切换模块，每个档位切换模块包括四个接触器，每个接触器包括三个触点，每个接触器的三个触点分别接到整流变压器每相的一个出头上。作为优选方案，所述整流电源柜内固定有两个结构相同的整流模块；所述整流模块包括一个保护模块和一个三相整流桥，所述整流变压器的输出端通过接触器与三相整流桥连接；所述保护模块包括熔断器和三个星形连接的压敏电阻，所述熔断器接入接触器与三相整流桥之间，所述三个星形连接的压敏电阻并接入熔断器与三相整流桥之间。作为优选方案，所述整流电源输出串并联切换柜包括接触器，所述接触器的第一触点接入所述第一整流模块的第一输出端与第二整流模块的第一输出端之间；所述接触器的第二触点接入第一整流模块的第二输出端与第二整流模块的第一输出端之间；所述接触器的第三触点接入第一整流模块的第二输出端第二整流模块的第二输出端之间与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果为本实用新型根据变流器的工作特性和考核要求，在保证测试质量、提升测试效率的前提下，提高了测试系统的通用性，本实用新型的低压中功率变流器出厂例行功率考核试验平台基本上可以满足所有两电平和三电平低压中功率变流器的出厂例行功率考核测试需求，同样也能满足逆变器的出厂例行功率考核测试需求，节约了设备投入成本。
图1为现有的背靠背电机对拖负载试验考核系统拓扑结构示意图；(a)背靠背电机对拖负载试验考核系统拓扑结构不意图一 ；(b)背靠背电机对拖负载试验考核系统拓扑结构示意图二；图2为本实用新型一实施例结构示意图；图3为本实用新型一实施例第一路输出拓扑结构图；图4为本实用新型一实施例第二路输出拓扑结构示意图；图5为本实用新型一实施例第三路输出拓扑结构示意图；图6为图4所示电网供电系统电路原理图；图7为本实用新型一实施例整流变压器档位切换柜电路原理图；图8为本实用新型一实施例整流电源柜电路原理图；图9为本实用新型一实施例整流电源输出串并联切换柜、直流高速开关柜电路原理图。
具体实施方式
如图2 图5所示，本实用新型一实施例包括电源和与电源连接的调压器，所述调压器连接有三路输出，第一路输出包括依次连接的低压大电流变压器、第一被试变流器、分流器；第二路输出和第三路输出共用依次连接的整流电源输入输出柜、整流变压器、整流变压器档位切换柜；所述第二路输出还包括依次连接的第二被试变流器、第一阻感负载；所述第三路输出还包括依次连接的整流电源柜、整流电源输出串并联切换柜、直流高速开关柜、第三被试变流器、第二阻感负载；所述第一路输出的低压大电流变压器并接入调压器和整流电源输入输出柜之间；所述第二被试变流器、所述整流电源柜均与所述整流变压器档位切换柜连接。所述分流器为微阻抗大电流直流负载；所述第一阻感负载为高阻抗小电流交流负载；所述第二阻感负载为微阻抗大电流交流负载。所述第二被试变流器与第一阻感负载之间、第三被试变流器与第二阻感负载之间均接有负载接线柜；所述低压大电流变压器与第一被试变流器之间、变压器档位切换柜与第二被试变流器之间、直流高速开关柜与第三被试变流器之间均接有电源输出接线柜。如图3所示，第一路输出(变流器整流系统低压大电流功率考核)经调压器(TMl)调压后供给低压大电流变压器(TM2)进行降压后经由电源输出接线柜(DJXl)向被试变流器(DUT)提供三相ACO 24V可调的工频交流电，分流器(RD)为被试变流器(DUT)的微阻抗大电流直流负载。如图4所示，第二路输出(轻载联调功率考核)经调压器(TMl)调压后，再通过整流电源输入输出柜(AR1)、整流变压器(TM2)、变压器档位切换柜(AR2)、进行相继处理后经由电源输出接线柜(DJX4)向被试变流器(DUT)提供三相3AC20 400V、3AC20 600V、3AC20 700V、3AC40 1500V四个档位的可调工频交流电，阻感负载(RL2)为被试变流器(DUT)的高阻抗小电流交流负载。如图5所示，第三路输出(变流器主电路电流功率考核)经调压器(TMl)调压后，再通过整流电源输入输出柜(AR1)、整流变压器(TM2)、变压器档位切换柜(AR2)、整流电源柜(AR3 )、整流电源输出串并联切换柜(AR4 )、直流高速开关柜(AR5 )进行相继处理后经由电源输出接线柜(DJX2)向被试变流器(DUT)提供DC40 2000V的12脉波可调直流电源或DC80 4000V的6脉波可调直流电，阻感负载(RLl)为被试变流器(DUT)的微阻抗大电流交流负载。如图6所示，第二路输出的高压三相交流电源主要由依次连接的整流变压器、整流变压器档位切换柜、接线柜连接组成。第三路输出的高压直流电源包括依次连接的整流变压器、整流变压器档位切换柜、整流电源柜、整流电源串并联切换柜、直流高速开关柜、电源输出接线柜。如图7所示，所述整流变压器每相有四个出头；所述整流变压器档位切换柜内集成有两个结构相同的档位切换模块，每个档位切换模块包括四个接触器，每个接触器包括三个触点，每个接触器的三个触点分别接到整流变压器每相的一个出头上。如图8所示，所述整流电源柜内固定有两个结构相同的整流模块；所述整流模块包括一个保护模块和一个三相整流桥，所述整流变压器的输出端通过接触器与三相整流桥连接；所述保护模块包括熔断器和三个星形连接的压敏电阻，所述熔断器接入接触器与三相整流桥之间，所述三个星形连接的压敏电阻并接入熔断器与三相整流桥之间。如图9所示，所述整流电源输出串并联切换柜包括接触器，所述接触器的第一触点接入所述第一整流模块的第一输出端与第二整流模块的第一输出端之间；所述接触器的第二触点接入第一整流模块的第二输出端与第二整流模块的第一输出端之间；所述接触器的第三触点接入第一整流模块的第二输出端第二整流模块的第二输出端之间。直流高速开关柜可实现对被试品充电及放电的功能以及被试品异常工作情况下的直流电源输出高速切断功能，直流高速开关柜还具有撬棒快速放电和系统安全放电功能
坐寸ο将出厂功率考核的整流系统低压大电流功率考核、主电路大电流功率考核和轻载联调功率考核(高压小电流功率考核)三个部分的试验资源需求集成到一套系统之中，优点如下首先，部分关键部件的共同利用，节约了总体设备的投入成本；其次，系统的集成度高，在满足各种试验能力需求的情况下，设备的总体积自然也会下降，这样也就可以节约出不少的试验空间；相对背靠背电机对拖试验平台，本实用新型在满足同样出厂试验能力需求的情况下，无论是成本，还是占地面积，都得到了数量级的降低；与此同时，其通用性还得到了数量级的提高。
权利要求1.一套低压中功率电力变流器出厂例行功率考核试验平台，包括电源和与电源连接的调压器，其特征在于，所述调压器连接有三路输出，第一路输出包括依次连接的低压大电流变压器、第一被试变流器、分流器；第二路输出和第三路输出共用依次连接的整流变压器、整流变压器档位切换柜；所述第二路输出还包括依次连接的第二被试变流器、第一阻感负载；所述第三路输出还包括依次连接的整流电源柜、整流电源输出串并联切换柜、直流高速开关柜、第三被试变流器、第二阻感负载；所述第一路输出的低压大电流变压器并接入调压器和整流电源输入输出柜之间；所述第二被试变流器、所述整流电源柜均与所述整流变压器档位切换柜连接。
2.根据权利要求1所述的低压中功率电力变流器出厂例行功率考核试验平台，其特征在于，所述分流器为微阻抗大电流直流负载；所述第一阻感负载为高阻抗小电流交流负载；所述第二阻感负载为微阻抗大电流交流负载。
3.根据权利要求1所述的低压中功率电力变流器出厂例行功率考核试验平台，其特征在于，所述第二被试变流器与第一阻感负载之间、第三被试变流器与第二阻感负载之间均接有负载接线柜。
4.根据权利要求1所述的低压中功率电力变流器出厂例行功率考核试验平台，其特征在于，所述整流变压器每相有四个出头；所述整流变压器档位切换柜内集成有两个结构相同的档位切换模块，每个档位切换模块包括四个接触器，每个接触器包括三个触点，每个接触器的三个触点分别接到整流变压器每相的一个出头上。
5.根据权利要求1或4所述的低压中功率电力变流器出厂例行功率考核试验平台， 其特征在于，所述整流电源柜内固定有两个结构相同的整流模块；所述整流模块包括一个保护模块和一个三相整流桥，所述整流变压器的输出端通过接触器与三相整流桥连接；所述保护模块包括熔断器和三个星形连接的压敏电阻，所述熔断器接入接触器与三相整流桥之间，所述三个星形连接的压敏电阻并接入熔断器与三相整流桥之间。
6.根据权利要求5所述的低压中功率电力变流器出厂例行功率考核试验平台，其特征在于，所述整流电源输出串并联切换柜包括接触器，所述接触器的第一触点接入所述第一整流模块的第一输出端与第二整流模块的第一输出端之间；所述接触器的第二触点接入第一整流模块的第二输出端与第二整流模块的第一输出端之间；所述接触器的第三触点接入第一整流模块的第二输出端与第二整流模块的第二输出端之间。
专利摘要本实用新型公开了一种低压中功率电力变流器出厂例行功率考核试验平台,包括电源和与电源连接的调压器，所述调压器连接有三路输出，第一路输出包括依次连接的低压大电流变压器、第一被试变流器、分流器；第二路输出和第三路输出共用依次连接的整流变压器、整流变压器档位切换柜；所述第二路输出还包括依次连接的第二被试变流器、第一阻感负载；所述第三路输出还包括依次连接的整流电源柜、整流电源输出串并联切换柜、直流高速开关柜、第三被试变流器、第二阻感负载；所述第一路输出的低压大电流变压器并接入调压器和整流电源输入输出柜之间。本实用新型在保证测试质量、提升测试效率的前提下，提高了测试系统的通用性。
文档编号G01R31/00GK202837434SQ201220489060
公开日2013年3月27日 申请日期2012年9月24日 优先权日2012年9月24日
发明者余志涛, 李涛, 易卫华, 武松剑, 陈志漫, 宾彬, 周洪亮, 屈宏涛, 陈安平 申请人:株洲南车时代电气股份有限公司